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化工厂大型LNG低温储罐土建施工技术

2021-07-28王磊洋

化工设计通讯 2021年7期
关键词:储罐土建低温

王磊洋

(中国建筑第二工程局有限公司,北京 100054)

大型LNG低温储罐工程施工流程较为复杂、混凝土施工占比较大,具有规模化效益与集约化管理特征,其在国家能源设施建设中占据重要地位。一般情况下,大型LNG低温储罐结构可以分为单容罐、双容罐、全容罐三种类型,目前大部分采用全容罐结构形式。本文根据本次工程中的低温储罐土建施工工序为例,结合具体的储罐数据参数、类型结构,分析储罐混凝土施工技术应用过程,详细讲述浇筑前准备、混凝土供应、钢筋绑扎、侧模板与底模板作业、混凝土浇筑与成品养护等各道工序技术操作过程,规范施工技术实施,全面保证低温储罐混凝土施工质量。

1 化工厂大型LNG低温储罐工程案例

本次选择某化工厂大型LNG低温储罐工程为案例,在本工程施工中,预应力混凝土外罐高为38.55m,内径82m,外径86.6m,墙壁厚度为0.55m;坐落于钢筋混凝土灌注桩基础支撑双承台上,每根桩顶部均安装了防震橡胶垫。混凝土外罐墙体竖向布置19根直径15.7m钢绞线构成的VSL预应力后张束,强度设计为1 860MPa。储罐墙体横向布置了同样规格的VSL预应力后张束,环向束每束围绕混凝土墙体半圈,锚固于布置成90°的4根竖向扶壁柱上;外墙体内置预埋件与防潮板,具体结构构造如图1。

图1 大型LNG低温储罐外罐构造剖面图

2 大型LNG低温储罐土建施工技术的实施

2.1 施工前准备工作

在大型LNG低温储罐土建施工之前,工作人员要全面检查原材料质量与设备,将现场作业所需设备准备齐全,选择混合式规格、型号的设备,保证设备数量符合施工技术操作需要,具体如表1。

表1 大型LNG低温储罐土作业设备表

续表

在储罐墙体浇筑之前,工作人员需要按照作业规范进行混凝土模拟实验,实验成功之后才可以进行墙体混凝土浇筑作业;在浇筑环节,需要开盘价鉴定,保证混凝土配合比能够满足现场施工要求;混凝土原材料按照要求送检,合格之后准许使用。

2.2 土建施工材料标准控制

在本次低温储罐的土建施工技术实施过程中,涉及较多的原材料,包括:钢筋、模板、脚手架、混凝土原材料、砂石骨料、垫块等。工作人员要严格控制每种材料规格参数与质量,合理选择能够满足作业需求的材料[1]。采用HRB400E热轧带肋抗震钢筋,进场之前进行见证取样,将所有钢筋样品送检,质量合格之后才可以使用;钢筋进场之后,按照规格、批号、捆号、牌号、进场日期合理堆放,采取下垫上盖的方式保护材料,避免钢筋生锈。模板与脚手架支撑体系,计算合格之后CIA可以使用,统一脚手架钢管规格为φ48×3.0,统一承台底模板与侧模板规格为2 440×1 220×15。检验水泥、砂石、矿渣、添加剂等材料,对其品种、级别、包装、出厂日期等进行检查,检验材料强度性能、安定性等;检验砂石骨料的级配、含泥量、泥块含量、片状颗粒含量等,检验合格之后才可以使用[2]。

2.3 钢筋绑扎

钢筋绑扎作业,在底模上放线,明确底模中央区域钢筋起始位置线、环形区域钢筋起始位置线。之后,根据图纸中的施工顺序进行分区域钢筋绑扎,按照“从外环向内”的顺序进行绑扎,具体操作为:①布置底层钢筋网片;②绑扎完成之后放置马凳;③绑扎上层网片;④保证各分段钢筋接头吻合,促使整个承台上的钢筋绑扎顺序是以同一轴线的一根钢筋为基准。在中央区域底层、顶层各设置三层钢筋,具体操作为:①按照预定位置放置第一层钢筋,绑扎完成之后使用马凳将第三层部分钢筋箍筋固定;②铺设第二层纵向钢筋,使第二层钢筋与第一层钢筋之间的角度是60°,两层钢筋放置完成之后使用铁丝绑扎牢固,之后使用混凝土垫块垫起钢筋网;③安装马凳之后,将第三层钢筋放置于支架上,按照要求放上第四层钢筋[3]。

2.4 模板作业

模板施工技术可以分为底模板施工与侧模板施工,关于底模板施工,具体为:①测量放线,设置标高控制点,根据设计图纸要求,搭设底模板;②搭设完成之后,及时处理表面垃圾,处理模板接缝位置,使用纸基胶带密封处理模板接缝,保证浇筑施工环节不漏浆,避免出现质量缺陷;控制相邻两块模板之间的高度差距≤2mm,及时检查,若发现超过误差范围需要调整,保证平面符合规范要求;③密封处理底模与桩基接触位置,根据缝隙大小进行腻子填涂、抹平作业;若缝隙较大,则先使用海绵条塞紧,之后使用表层胶带粘贴平整。

底模安装完成之后,进行侧模板安装,本次工程中的侧模板为15mm胶合板,次龙骨规格为65mm×120mm,主龙骨采用两根80mm×150mm的木方作为造型木。安装环节,需要加固模板,避免其在混凝土浇筑的过程中出现胀模的情况,具体操作:①采用Φ14HRB335钢筋与过桩的3根主筋拉结,形成180°弯钩的形式;②控制每个桩头部位的拉结筋数量≥2根;③搭设侧莫外侧斜支撑,控制支撑间距为1m,斜支撑与主龙骨搭接。

2.5 低温储罐混凝土浇筑

混凝土浇筑是LNG低温储罐土建施工的重要环节,在浇筑之前,工作人员需要检查混凝土配合比设计单、水泥出厂质量证明、砂子试验报告、石子试验报告、混凝土掺合料合格证明、外加剂使用说明书等,保证混凝土质量满足工程设计要求。①留置混凝土试块,浇筑方量控制为1 000m3,每100m3中取样一次,超过10 000m3则每200m3取样一次,每次取样留置数量≥2组试块;试块成型之后,放置在混凝土浇筑部位,与混凝土浇筑实体同时养护;②浇筑作业过程中,要避免混凝土直接冲击储罐的竖向插筋、预应力管道与预埋件,在角落部位加强振捣,保证混凝土密实度符合设计要求;③要严格控制标高,在振捣、找平之后使用3m刮尺找平[4]。

2.6 混凝土表面修饰与养护

混凝土土建施工作业完成之后,需要对施工成品进行养护,具体方法为:①在混凝土浇筑终凝之前,严禁混凝土成品上方站人、堆积物品或者进行其他施工作业;②浇筑完成之后,施工两层土工布、一层塑料薄膜覆盖成品,蓄水保温养护,控制混凝土内外温差在25℃以内;③在承台边缘位置砌筑10cm高的砂浆围堰,便于养护区域水分充足,更好地控制混凝土的内外温差,从而降低裂缝产生概率。此外,裂缝是储罐土建施工中较为常见的质量问题,这是由于低温储罐的墙体类似于薄板结构,在混凝土凝结的过程中会产生较大的收缩变形,加之墙体内钢筋作用力,从而产生裂缝,引起混凝土收缩。另外在混凝土凝结的过程中,由于温度变化,会产生较大的内外温差,也会促使混凝土产生裂缝。为了预防裂缝的产生,建议工作人员从施工技术实施过程入手,加强对混凝土内部钢筋的布置管控,且在混凝土材料中适当添加微膨胀剂,降低混凝土收缩率,从而避免裂缝产生[5]。

3 结语

根据对LNG低温储罐工程的分析与探究,可以发现,在储罐施工的过程中,钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑均会影响最后的施工成果。为了提升施工质量,建议深入低温储罐施工过程,认识到不同施工技术规范操作的重要性,保证每道工序施工技术均严格遵循规范要求。根据低温储罐作业常见质量问题进行分析,进一步提出了施工技术操作的注意事项,为规避施工问题提出详细预防方法,为今后的低温储罐土建施工作业提供具体指导与依据。

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